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航天“三步走”

“忽然想起，太空里還有咱三個人呢！”

隨著“天地通訊系統(tǒng)”的正常運轉(zhuǎn)，中國航天員在太空生活的情景實時傳回地面。全球民眾都能觀看到中國三位航天員不用“值夜班”，還擁有單人單間的“膠囊臥鋪”，并展示了如何睡覺、如何邊吃蘋果邊工作、如何使用機械臂成功對接貨運飛船等場景。按計劃，中國三位航天員將在中國空間站駐留三個月，建設和完善空間，并從事科研。

在太空，航天員的生活既是傳奇，也是全新的體驗。此前，正在國際空間站執(zhí)行任務的法國航天員托馬斯·佩斯凱發(fā)文寫道：“歡迎3名中國航天員，本周太空人口增長了43%。祝賀中國成功將航天員送入空間站，我期待著未來的科學發(fā)現(xiàn)?！?/p>

現(xiàn)在，太空有了兩個并列的空間站，國際空間站（有7名宇航員）和中國空間站（有3名航天員），這是一種既競爭又協(xié)作的布局。至少，一些相似的太空探索和研究會獲得雙邊的證據(jù)補充和旁證。

進入太空，在目前來說，只是極少數(shù)身體特別好的人才能做到的事，也是人類一直在追逐的一個理想。

中國的太空探索體現(xiàn)在中國載人航天計劃（CMS），于1992年9月21日建立，計劃分三步走。第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗。第二步，在第一艘載人飛船發(fā)射成功后，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，并利用載人飛船技術改裝、發(fā)射一個空間實驗室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應用問題。第三步，建造載人空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應用問題。

從1999年11月20日的神舟一號到2002年12月30日的神舟四號，中國執(zhí)行的是無人飛船探索太空。2003年10月15日發(fā)射的神舟五號載人飛船是一個里程碑進展，中國第一次把航天員楊利偉送入太空，中國成為繼蘇聯(lián)和美國之后，第三個有能力獨自將人送上太空的國家。

2005年10月12日，神舟六號搭載費俊龍和聶海勝進入太空；2008年9月25日神舟七號將翟志剛、劉伯明和景海鵬升入太空；2012年6月16日神舟九號將景海鵬、劉旺和中國第一名女航天員劉洋升入太空；2013年6月11日神舟十號搭載聶海勝、張曉光、王亞平（女）進入太空；2016年10月17日神舟十一號將景海鵬、陳冬送入太空。

這些載人進入太空的時間最多兩個月多一點兒，景海鵬、陳冬在軌飛行約33日，其中駐留天宮二號30天。比較而言，此次聶海勝、劉伯明、湯洪波三位航天員在太空的時間駐留最長，加上太空飛行，將超過三個月。因此，這又是中國太空探索的一次歷史性突破。

太空健身

人類要探索太空，不能只是在太空遨游和走馬觀花，而是要駐扎在空間站生活、工作和科研，這樣才更有可能首先弄清，人類是否可以在地球以外的空間和星球生存。在這方面，俄羅斯和美國航天員提供了較多的線索。

目前，在空間站生活和工作時間最長的是俄羅斯宇航員帕達卡。截至2015年9月，他在和平號空間站和國際空間站上一共生活了879天。和平號空間站于1986年2月19日由蘇聯(lián)發(fā)射升空建立，于2001年3月23日墜入地球大氣層報廢。1998年國際空間站升空，代替和平號。

單次持續(xù)在空間生活和時間最長的，是另一位俄羅斯宇航員波利亞科夫。從1995年3月22日起，在和平號空間站上連續(xù)生活和工作，共438天。此外，美國宇航員斯科特·凱利也在國際空間站生活和科研了340天。這意味著，目前，人類可以在太空生活和工作的時間為2年—3年。

現(xiàn)在，中國空間站配備了三個獨立臥室和一個衛(wèi)生間，保證航天員日常生活起居。其中極為重要的生活內(nèi)容是進行日常鍛煉。在微重力環(huán)境下，幾個月時間骨質(zhì)就會變得很脆弱，發(fā)生骨質(zhì)疏松。因為重力是維持人體骨骼肌肉形態(tài)的必要條件，失去重力，肌肉就會萎縮，骨量也會減少，鈣會流失。這就需要鍛煉來保持環(huán)境重力，以保護肌肉和骨骼。因此，在空間站核心艙的鍛煉區(qū)配備有太空跑臺、太空自行車，用于航天員日常鍛煉，健身功能成為空間站長期生活的標配。

中國的航天員在空間站鍛煉可以在跑步臺，也可以騎自行車。在跑步臺上需要在腰間系一個橡皮筋拴在跑臺上，不至于飄起來，自行車訓練，則是通過增加車輪的阻力，達到鍛煉效果。

在國際空間站的宇航員也靠跑步機來鍛煉。在太空生活和工作了340天的美國宇航員斯科特·凱利在空間站的跑步機上跑了648英里（約1043千米），而且在太空中運動了700多個小時。如此，可以在零重力環(huán)境下幫助他減輕骨骼和肌肉力量的弱化。

基因突變

在太空生活和工作是一種全新的挑戰(zhàn)，航天員本身就是科學研究的對象。

人類是否適宜于太空生活，需要科學研究來回答。迄今為止，只有559人在太空生活過，在太空生活超過300天以上的，只有8位。其中，對美國宇航員斯科特·凱利雙胞胎兄弟的研究，獲得了迄今為止比較深入的結(jié)果。

2015年，弟弟斯科特前往國際空間站工作一年，哥哥馬克留在地面工作。從2015年3月27日到2016年3月1日，斯科特在空間站的所有情況都受到監(jiān)測，并通過補給太空船，將其在太空站的血液、尿液及糞便樣本，以及其他生理數(shù)據(jù)送回地球，再與哥哥馬克在地球的生理記錄作對照研究。

研究設計了十個項目，包括雙胞胎宇航員的認知能力、生化水平、表觀遺傳學、基因表達、免疫系統(tǒng)、代謝能力、微生物組、蛋白質(zhì)組、生理學和端粒長度十大內(nèi)容，由12所大學的80多位科學家共同參與設計，并進行研究。

對斯科特·凱利兄弟倆的對比研究，除了是一個在天上一個在地上的兄弟之間的對比，也進行了對斯科特自身在上天前、上天之間，以及從天上回來之后的大量數(shù)據(jù)對比研究。研究總體結(jié)果表明，長期生活在太空環(huán)境下，航天員從微觀的分子基因，到具體的生理行為都產(chǎn)生了種種改變，而且，這些變化大多是有風險的。

研究表明，斯科特的基因發(fā)生了變化，一些細胞中的染色體片段發(fā)生了突變、倒置，特別是與免疫系統(tǒng)有關的基因，表達出現(xiàn)了異常。斯科特的心管血也有變化，如頸動脈出現(xiàn)擴張，頸動脈壁的最內(nèi)兩層出現(xiàn)增厚，同時他的體重、腸道菌群也變化了，認知能力也下降了。

這些異變是太空中的輻射、零重力環(huán)境等造成的，回到地面一段時間后，斯科特的一切都恢復了正常。這說明，人類要在太空建立家園，可能需要改變生理和身體結(jié)構，以適應太空環(huán)境。

同時，斯科特在國際空間站也進行了400多個實驗。創(chuàng)建空間站的目的之一，就是進行各項生物、物理和健康方面的實驗，以觀測當物體處在漂浮狀態(tài)時，會有哪些方面的不同。對于人來說，是觀察和體驗能否在太空自由自在地生活。

現(xiàn)在，中國三位航天員將在中國空間站生活和工作三個月，他們除了要建設和運營空間站外，其本身也成了中國人在太空生活和工作的科學樣本，可以為中國人在未來進入太空生活、工作和科研獲取充分的科學證據(jù)。

當然，中國航天員在太空的生活也豐富多彩，除了工作和鍛煉，就連吃的食物和菜肴都很多樣化。2003年，楊利偉在太空停留的時間僅一天，吃的食物只有二三十種。今年，中國航天員的食譜共配置了120余種營養(yǎng)均衡、品種豐富、口感良好、長保質(zhì)期的航天食品。僅6月21日的菜譜，就羨煞網(wǎng)友。早餐：藜麥桂花粥、椰蓉面包、醬蘿卜、鹵鵪鶉蛋、甜蜜蜜。午餐：什錦炒飯、紅燴豬排、太空香粽、尖椒土豆、菘菜牛肉湯。晚餐：米飯、辣味金槍魚、奶香雞米、香菇肉末、醬香油麥菜。佐餐：桃汁、香鹵雞胗、巧克力、曲奇餅干、什錦罐頭。這樣的食譜能滿足航天員在太空的身體能量和需求，保證他們更好地工作和生活。